基于FPGA的示波器图文显示

0 引言
FPGA(Field Programmable Gate Array)，即现场可编程门阵列是大规模可编程逻辑器件，可以取代现行所有的全部微机接口芯片，实现微机系统中的存储、地址译码等多种功能。利用 FPGA可以把多个微机系统的功能电路集成在一块芯片上。应用FPGA设计功能电路时，可以让人们的思路从传统的以单片机或DSP芯片为核心的系统集成型转向单一专用芯片型设计。传统的示波器虽然功能齐全，但是体积大、重量重、成本高、等一系列问题使应用受到了限制。有鉴于此，便携式数字存储采集器就应运而生，它采用了LCD显示、高速A／D采集与转换、ASIC芯片等新技术，具有很强的实用性和巨大的市场潜力，也代表了当代电子测量仪器的一种发展趋势，即向功能多、体积小、重量轻、使用方便的掌上型仪器发展。

1 系统总体设计读写
根据设计要求：在示波器上显示2个以上字符或图案，如显示0-9十个数字及英文字符、图象等，结合示波器显示原理，设计电路如图1所示。将要显示的数字或符号进行取模，得到其二进制形式表示。将转换好的数据送入FPGA内部RAM存储。

在设计上我们使用了XILINX的SPARTAN-3芯片，作为控制器，完成总的数控部分、键盘和和显示接口部分的控制。采用八位(或者更高位)D／A转换，对FPGA芯片输出二进制数字量进行数一模转换，在经过高速运算放大器后得到其电压量。分X，Y两路输出给示波器，根据示波器原理，在屏幕上打点显示数字(或者图形)。而Z通道作为另一路独立通道，对显示的数字亮度进行可控显示。